美研制出打印太阳能电池的新“墨水”

美研制出打印太阳能电池的新“墨水”

    据美国麻省理工学院网站报道，麻省理工学院(MIT)的科学家研发出了一种新“墨水”，将其沉积在纸或其他柔软织物表面，能打印出光伏电池，就像打印文件一样简单且成本低廉。该研究发表在近日出版的《先进材料》杂志上。

    该研究由麻省理工学院化学工程师凯伦·格利森、电子工程学教授弗拉基米尔·布洛维、研究生迈尔斯·巴尔领导，美国国家科学基金会对其提供了资助。

    最新技术与现在大多数制造太阳能电池的方法非常不同。现有技术需要将衬底暴露在具有破坏性的环境中——要么让衬底以液体形式存在，要么暴露在高温下；而新技术使用的是蒸汽而非液体，温度也不到120摄氏度，这些“相对温和”的环境使人们能将常用的、不经处理的纸张、布料、塑料作为衬底，在其上打印出太阳能电池。

    新技术提供了一种大规模制造太阳能电池的廉价方法。这种名为气相沉积的技术比印刷普通文档要复杂一点，为了在纸上打印出一个光伏电池阵列，需要在这张纸上沉积5层物质，而且这个过程必须在真空中进行。

    最新技术可以使用普通的、未经处理的纸，包括印刷纸、薄纸、复写纸甚至报纸，并且效果都很好，甚至将纸折成纸飞机后，其上的太阳能电池仍能工作。科学家同时也在一块薄薄的PET塑料上打印出了一块太阳能电池，并将其折叠打开了1000次，其性能并不受影响。相比之下，现在使用商业化方法制造出的太阳能电池折叠一次就失效了。

    布洛维表示，与传统由玻璃或其他材料制成的衬底相比，纸或塑料衬底要轻薄很多，这也让其应用领域更加广泛。另外，研究结果也证实，去年打印出来的太阳能电池现在仍能工作，这表明其寿命很长。而且，纸质衬底太阳能电池能够被制成遮光窗帘或墙纸，其安装成本大大低于玻璃衬底太阳能电池。

    最新的这种纸上太阳能电池的转化效率约为1%，但科学家们相信，随着他们持续对该材料进行改进，转化效率可以大大提高。“不管怎么，该电池现在足以为一个小型设备提供电力。”

    印刷电子专业调查机构IDTechEx的主席皮特·哈罗普表示，麻省理工学院的研究非常令人兴奋，目前太阳能电池研究领域的很多科学家都专注于研制大规模太阳能电池，其实，小型太阳能电池的应用领域也很广泛。